介质各向异性对矩张量反演的影响
发布时间：2021-06-08 22:44
诱发微地震的地震矩张量因为它可以揭示水力压裂的过程,对油气工业具有重要意义。以往的矩张量反演中,通常假设传播介质和震源区域是各向同性的。这种方式反演的矩张量会受到介质各向异性的影响。本文通过谱元法正演,最小二乘反演,利用谱元法SPECFEM程序生成格林函数的“Cut and Paste”（CAP）反演,对介质各向异性对矩张量反演的影响做了详细的探讨。研究表明:（1）介质各向异性对地震记录的振幅和到时均有影响,使反演得到的地震矩张量产生误差。（2）考虑到地震到时的变化时,矩张量的反演受介质各向异性影响明显更小。（3）在地面台站均匀分布的情况下,主断层面和辅助断层面与竖直向上Z轴的夹角较大时,反演误差较大。主断层面和辅助断层面与各向异性介质对称轴的夹角越大,反演误差越大,本文最大矩张量各分量的含量误差和39.1%。矩张量中爆炸型震源（ISO）分量含量较多时,反演误差较大。矩张量含补偿线性偶极子震源（CLVD）分量时,反演误差明显变大。介质各向异性强度很大时,反演的矩张量各分量的含量误差显著增大,本文最大达66.6%。研究结果应用于实际微地震事件中,研究表明,浅地表介质的各向异性普遍对微地震...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地震波形图关系模型
中国石油大学（北京）硕士学位论文-3-方式反演的震源机制解会受到介质各向异性的影响。如图1.2和图1.3，Zuo等[7]2018年对威远地区页岩层井的垂直地震台站接收的数据进行研究。通过对12个三分量台站记录的环境噪声数据进行分析，获得了沿井口传播的P波和S波速度。发现了S波具有20%的速度变化，证明威远地区地表浅部存在强各向异性数据。图1.2（a和b）互相关函数张量（CCFT）的四个元素，分别用第3天和第12天台站对A02-A12的水平分量记录的数据计算。阴影区域表示到达的S波。（c和d）分别根据第3天和第12天台站A02和A12记录的数据计算的极化方位角函数，在接收点对之间垂直传播的s波。阴影区域表示S到达。Fig.1.2(aandb)Thefourelementsofthecross-correlationfunctiontensor(CCFT)computedwithdatarecordedbythehorizontalcomponentsofthereceiverpairA02-A12onday3andday12,respectively.ShadowedareasindicatetheSwavearrivals.(candd)TheSwavespropagatingverticallybetweenA02andA12asafunctionofpolarizationazimuthcomputedwithdatarecordedonday3andday12,respectively.ShadedareasindicatetheSarrivals.
第1章绪论-4-图1.3不同极化方位角观测到的S波速度的最小二乘拟合。圆圈和菱形表示从图1.2所示波形中获得的各极化方位角处的S波速度。Fig.1.3AleastsquaresfitoftheSwavevelocitiesobservedatdifferentpolarizationazimuths.CirclesanddiamondsindicatetheSwavevelocitiesateachpolarizationazimuthobtainedfromthewaveformsshowninFig.1.2.图1.4（A）观测和合成沙滩球对比，地震事件从TG4中随机选龋红色区域P波初至向外，蓝色P波初至向内。（B）22个地震群的所有地震观测矩张量和合成矩张量补偿线性偶极子（CLVD）分量交会图，每个圆圈代表一个地震。Fig.1.4(A)Comparisonbetweenobservedandsyntheticradiationpatternsfor8randomlyselectedearthquakesintheTG4group.Redregionsrepresentoutwardmotionandblueregionsrepresentinwardmotion.(B)CrossplotbetweenapparentCLVDcomponentsofobservedMTsandthoseofsyntheticMTsforallearthquakesin22earthquakegroups.Eachcirclerepresentsoneearthquake.
【参考文献】：
期刊论文
[1]汶川地震序列震源机制解研究[J]. 崔效锋,胡幸平,俞春泉,陶开,王艳华,宁杰远. 北京大学学报(自然科学版). 2011(06)
[2]各向异性ATI介质剪切位错源地震矩张量[J]. 蔡晓刚,姚陈,陈晓非. 地球物理学报. 2011(07)
[3]各向异性介质地震波场的优化褶积微分算子法数值模拟[J]. 朱童,李小凡,张美根,龙桂华. 地球物理学进展. 2010(05)
[4]2009年中国大陆地区部分地震的震源机制解[J]. 郭祥云,陈学忠. 国际地震动态. 2010(02)
[5]2001年云南永胜6.0级地震余震序列震源机制解与震源区应力场分析[J]. 王曰风,刁桂苓,张秀萍,张彦清,朱振兴,马利军. 地震研究. 2008(02)
[6]方位各向异性介质的多尺度有限差分法波场模拟[J]. 王一博,杨慧珠. 清华大学学报(自然科学版). 2006(02)
[7]用地震波波形拟合方法研究中小地震的震源机制[J]. 明跃红,吴建平,楼海. 地震地磁观测与研究. 2003(03)
[8]地震波传播理论和应用研究[J]. 姚振兴,郑天愉. 地球物理学报. 1994(S1)
[9]我国部分早期震源机制解答的重新测定[J]. 许忠淮,汪素云,高阿甲,郭瑛. 地震地磁观测与研究. 1994(05)
[10]近震源宽频带记录的地震矩张量反演[J]. 吴忠良,陈运泰,倪江川,王培德,王鸣. 地震学报. 1994(02)
本文编号：3219358
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地震波形图关系模型
中国石油大学（北京）硕士学位论文-3-方式反演的震源机制解会受到介质各向异性的影响。如图1.2和图1.3，Zuo等[7]2018年对威远地区页岩层井的垂直地震台站接收的数据进行研究。通过对12个三分量台站记录的环境噪声数据进行分析，获得了沿井口传播的P波和S波速度。发现了S波具有20%的速度变化，证明威远地区地表浅部存在强各向异性数据。图1.2（a和b）互相关函数张量（CCFT）的四个元素，分别用第3天和第12天台站对A02-A12的水平分量记录的数据计算。阴影区域表示到达的S波。（c和d）分别根据第3天和第12天台站A02和A12记录的数据计算的极化方位角函数，在接收点对之间垂直传播的s波。阴影区域表示S到达。Fig.1.2(aandb)Thefourelementsofthecross-correlationfunctiontensor(CCFT)computedwithdatarecordedbythehorizontalcomponentsofthereceiverpairA02-A12onday3andday12,respectively.ShadowedareasindicatetheSwavearrivals.(candd)TheSwavespropagatingverticallybetweenA02andA12asafunctionofpolarizationazimuthcomputedwithdatarecordedonday3andday12,respectively.ShadedareasindicatetheSarrivals.
第1章绪论-4-图1.3不同极化方位角观测到的S波速度的最小二乘拟合。圆圈和菱形表示从图1.2所示波形中获得的各极化方位角处的S波速度。Fig.1.3AleastsquaresfitoftheSwavevelocitiesobservedatdifferentpolarizationazimuths.CirclesanddiamondsindicatetheSwavevelocitiesateachpolarizationazimuthobtainedfromthewaveformsshowninFig.1.2.图1.4（A）观测和合成沙滩球对比，地震事件从TG4中随机选龋红色区域P波初至向外，蓝色P波初至向内。（B）22个地震群的所有地震观测矩张量和合成矩张量补偿线性偶极子（CLVD）分量交会图，每个圆圈代表一个地震。Fig.1.4(A)Comparisonbetweenobservedandsyntheticradiationpatternsfor8randomlyselectedearthquakesintheTG4group.Redregionsrepresentoutwardmotionandblueregionsrepresentinwardmotion.(B)CrossplotbetweenapparentCLVDcomponentsofobservedMTsandthoseofsyntheticMTsforallearthquakesin22earthquakegroups.Eachcirclerepresentsoneearthquake.
【参考文献】：
期刊论文
[1]汶川地震序列震源机制解研究[J]. 崔效锋,胡幸平,俞春泉,陶开,王艳华,宁杰远. 北京大学学报(自然科学版). 2011(06)
[2]各向异性ATI介质剪切位错源地震矩张量[J]. 蔡晓刚,姚陈,陈晓非. 地球物理学报. 2011(07)
[3]各向异性介质地震波场的优化褶积微分算子法数值模拟[J]. 朱童,李小凡,张美根,龙桂华. 地球物理学进展. 2010(05)
[4]2009年中国大陆地区部分地震的震源机制解[J]. 郭祥云,陈学忠. 国际地震动态. 2010(02)
[5]2001年云南永胜6.0级地震余震序列震源机制解与震源区应力场分析[J]. 王曰风,刁桂苓,张秀萍,张彦清,朱振兴,马利军. 地震研究. 2008(02)
[6]方位各向异性介质的多尺度有限差分法波场模拟[J]. 王一博,杨慧珠. 清华大学学报(自然科学版). 2006(02)
[7]用地震波波形拟合方法研究中小地震的震源机制[J]. 明跃红,吴建平,楼海. 地震地磁观测与研究. 2003(03)
[8]地震波传播理论和应用研究[J]. 姚振兴,郑天愉. 地球物理学报. 1994(S1)
[9]我国部分早期震源机制解答的重新测定[J]. 许忠淮,汪素云,高阿甲,郭瑛. 地震地磁观测与研究. 1994(05)
[10]近震源宽频带记录的地震矩张量反演[J]. 吴忠良,陈运泰,倪江川,王培德,王鸣. 地震学报. 1994(02)
本文编号：3219358
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